MOŽNOSTI LOKÁLNÍHO VYTÁPĚNÍ A VÝROBY ELEKTŘINY Z BIOMASY
Možnosti výroby elektřiny z biomasy Tadeáš Ochodek, Jan Najser Žilinská univerzita 22.-23.5.2007 VŠB - Technická univerzita Ostrava, Výzkumné energetické centrum
Cíle summitu EU pro rok 2020 •
20 % energie z obnovitelných zdrojů
•
snížení emisí CO2 o 20 - 30% ve srovnání s r.1990
•
v dopravě 10 % biopaliv
• rok 2010 v ČR 8 % elektřiny z obnovitelných zdrojů (zejména z biomasy)
VŠB - Technická univerzita Ostrava, Výzkumné energetické centrum
Proč biomasa?
- vyčerpatelnost neobnovitelných zdrojů - nepodporuje dodatkový skleníkový efekt - snížení environmentální zátěže - snaha zmírnit dovozní závislost
VŠB - Technická univerzita Ostrava, Výzkumné energetické centrum
Možnosti přeměny biomasy
VŠB - Technická univerzita Ostrava, Výzkumné energetické centrum
Účinnost přeměny Následující přehled technologií poskytuje jejich základní charakteristiky. Stav technologického vývoje : A – zavedená a spolehlivě zvládnutá technologie, B – připraveno ke komerčnímu využití, C – stadium demonstračních jednotek, D – ve stadiu výzkumu a vývoje. Technologie Parní stroj Parní turbína Organický Rankinův cyklus Spalovací motor IGCC Šroubový parní stroj Stirlingův motor Mikroturbína Palivový článek
Účinnost 10-12 % 15-40 % 10-12 % 27-31 % 40-55 % 10-12 % 18-22 % 15-25 % 25-40 %
Výkon 200÷2000 kW 0,5÷240 MW 300÷1500 kW 100÷2000 kW > 10 MW 20÷1000 kW 0,5÷100 kW 5÷100 kW 20÷2000 kW
Technická úroveň A A B B-C B-C C C D D
VŠB - Technická univerzita Ostrava, Výzkumné energetické centrum
Kogenerovaná výroba elektřiny a tepla zplyňováním biomasy – blokové schéma
Biomasa
Příprava suroviny
• drcení • sušení • homogenizace
Zplynovací jednotka
VYROBENÝ PLYN
Chlazení a čištění plynu
Kogenerační jednotka
• SESUVNÉ protiproudé souproudé • FLUIDNÍ s bublající vrstvou s cirkulující vrstvou
VŠB - Technická univerzita Ostrava, Výzkumné energetické centrum
Zplyňování biomasy - schéma
VŠB - Technická univerzita Ostrava, Výzkumné energetické centrum
Vybraná aplikace teplárna se zplyňováním biomasy v Güssingu – základní data •
palivo
2,2 t/h dřevní štěpka
•
vlhkost v palivu
15%
•
příkon v palivu
8 MW
•
elektrický výkon
2 MW
•
tepelný výkon
4,5 MW
•
el. účinnost
25 %
•
celková účinnost
80 %
VŠB - Technická univerzita Ostrava, Výzkumné energetické centrum
Güssing •
cena za teplo
1130 Kč/GJ
•
cena za elektřinu
3,57 Kč/kWh
•
27 km délka potrubí pro vytápění obytných budov
•
investiční náklady z toho dotace
•
provozní náklady
290 mil. Kč 174 mil. Kč
cca 15% investičních nákladů
VŠB - Technická univerzita Ostrava, Výzkumné energetické centrum
VŠB - Technická univerzita Ostrava, Výzkumné energetické centrum
Investiční náklady
VŠB - Technická univerzita Ostrava, Výzkumné energetické centrum
Investiční náklady v tis. Kč/kWel
Moderní uhelné technologie Spalování a zplyňování biomasy Anaerobní fermentacebioplyn
18 000 - 27 000 74 000 - 145 000 80 000 - 150 000
VŠB - Technická univerzita Ostrava, Výzkumné energetické centrum
75 kWe VŠB - Technická univerzita Ostrava, Výzkumné energetické centrum
VŠB - Technická univerzita Ostrava, Výzkumné energetické centrum
Poznámky závěrem
•
relativně složitá technologie
•
potřeba dalšího vývoje
• •
neexistuje levné řešení
bez dotace není v současné době ekonomicky efektivní
•
v ČR pravděpodobně menší výkony
•
cíl – komerční zařízení
VŠB - Technická univerzita Ostrava, Výzkumné energetické centrum
Závěr • Největší efektivity při využití energie z biomasy je v současné době možno dosáhnout jejím spalováním (popř. zplyňováním) pro výrobu tepla • Všechny technické problémy týkající se technologií na výrobu elektřiny z biomasy jsou řešitelné, bariery uplatnění jsou spojeny zejména s mimořádně vysokou investiční náročností. • Různé formy podpory pomohou k širšímu uplatnění těchto technologií. Při rozšiřování podpor spojených s OZE je nutno počítat s narušením tržního prostředí. VŠB - Technická univerzita Ostrava, Výzkumné energetické centrum
Děkuji za pozornost VŠB - Technická univerzita Ostrava, Výzkumné energetické centrum
